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高一物理实验 研究平抛物体的运动和本章复习人教版 【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 1. 实验：研究平抛物体的运动。 2. 本章复习。 二. 知识要点： 实验要点：学会用实验方法描绘出平抛运动的轨迹，能根据运动轨迹分析实验数据求出平抛物体的初速度。 三. 重难点分析： （一）实验： 1. 实验原理： 平抛运动是以速度沿水平方向抛出后，物体只在重力作用下的运动。由于抛出的物体只受重力，在水平方向不受力，所以平抛运动为曲线运动，可以在水平和竖直方向运动合成为平抛运动，即一个水平方向的匀速运动，竖直方向的自由落体运动合成为平抛运动。运动的位移和速度分别在水平和竖直方向表达式为：，。 若由已知的、求，则位移公式消去得。 2. 实验器材： 斜槽轨道、金属小球、木板（附竖直固定支架）坐标纸、图钉、刻度尺、重锤、铅笔。 3. 实验步骤： （1）将斜槽轨道放在实验桌上，其末端伸出桌外调节末端使其切线水平后固定。 检查斜槽末端是否水平的方法：将小球放于槽内平直部分，小球不稳定滚到较低端，调到水平时则小球放于槽内任一位置都可稳定。 精确调整则需用水平仪调整。 （2）用图钉把坐标纸钉在木板上，让木板竖直固定，其左上方靠近斜槽轨道末端，用重锤检查坐标纸上的竖线是否竖直，整个实验装置如图所示。用重锤线指示，把木板调整到竖直方向，使小球平抛的轨道平面与木板面平行，保证在重复实验过程中，木板与斜槽的相对位置不变。 （3）建立直角坐标系：以小球做平抛运动的起点为原点O，过原点竖直向下为轴，水平方向为轴。 确定坐标原点的方法是把小球放在斜槽水平部分末端，球心高度处为原点。 （4）让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由O点开始做平抛运动，先估计小球经过的位置，把铅笔尖指在这一位置，让小球从原来释放的位置滚下，看是否与铅笔相碰，如此反复数次，较准确的确定小球通过位置，并在坐标纸上记下这一点。 （5）依次改变值，用与（4）同样的方法确定小球通过其它点的位置。 （6）取下坐标纸，用刻度尺量出小球经过的各点的坐标值。 （7）在坐标纸上把小球经过的点用平滑曲线连接起来，得到小球平抛运动轨迹。 （8）由（6）中得到的坐标值代入公式依次求出，再取平均值。 4. 注意事项： （1）斜槽轨道末段必须是水平的。 （2）木板和斜槽轨道都必须在竖直平面内。 （3）在斜槽上设置标记，以使小球每次开始滚下的位置相同。 （4）调整小球释放高度使小球轨迹在坐标纸上分布合理，基本是从左上角到右下角。 （5）计算平抛运动初速度时，在轨迹上取点要离原点远些以减小误差。 5. 误差分析： （1）安装调整未达到要求，使小球运动不是平抛运动。 （2）坐标系的建立时，原点、轴、轴方向的确定误差较大，尤其是误把斜槽轨道末端当成原点，忽略了小球半径，误差显著。 （3）小球从斜槽上滚下的初始位置不同，使平抛运动的初速度不固定。 （二）本章知识： 本章知识网络 【典型例题】 [例1] 在做研究平抛物体的运动实验时，让小球依次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘出运动轨迹，下列一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 。 A. 通过调节，使斜槽的末段保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 小球运动时不应与木板上的坐标纸接触 E. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，连接各点成轨迹 解析：只有斜槽末段保持水平，小球才能做平抛运动A选项正确。每次释放小球位置不同则平抛运动的初速度不等B错。依同理C正确，球与坐标纸不接触才能使小球运动中只受重力，D正确。连点成曲线时，一定要用平滑曲线，连成折线就不是小球平抛运动的轨迹了。 ∴ 正确选项是A、C、D [例2] 用斜槽轨道做平抛运动的实验时 （1）实验装置的调整要求是 ① ② 。 （2）实验中应注意的地方是 ① ② 。 （3）作出平抛运动轨迹后，为计算出初速度，需要测量的物理量是 ① ② 。 解析： （1）调整要求是 ① 斜槽末段槽口处的切线要水平 ② 斜槽轨道和木板必须竖直。 （2）注意事项： ① 记录好平抛运动起始点 ② 小球每次释放的位置要一致。 （3）测量的物理量是 ① 轨迹上某点的水平位移 ② 竖直位移 即可算出， [例3] 如图所示光滑斜面倾角为，长度为L，一小球沿斜面以速度水平向左推出，小球滚动到底端时，水平方向位移多大？ 解析：小球受重力，斜面的支